第五章 抛体运动 单元测试-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第二册

单元测试 2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第二册 第五章 抛体运动 本试卷满分：100分 考试时间：75分钟 一、单选题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。 1．一只小鸟由高空向下俯冲，虚线为飞行轨迹，下列四幅图分别画出了小鸟在轨迹上P点所受合力F合的方向，其中正确的是( ) A． B． C． D． 2．曲水流觞，是我国古代汉族民间的一种传统习俗。大家坐在河渠两旁，觞从同一位置顺流而下，飘到岸边时在谁的面前，谁就取觞饮酒。如图所示的觞随着流速恒定的河水自西向东飘向下游时，受到风力恒定的北风作用，不计其他阻力，则( ) A．觞可能沿着运动轨迹4垂直靠岸 B．觞靠岸的时间和风力大小无关 C．觞靠岸的速度大小和风力大小无关 D．觞的速度方向一定时刻改变 3．杭州亚运会时，有许多无人机在空中拍摄运动会入场式表演。某无人机从地面起飞上升并向前追踪拍摄的过程中，其水平向前的速度和竖直向上的速度与飞行时间t的关系图线分别如图甲、图乙所示。则该无人机( ) A．在0~1s时间内做曲线运动 B．在时上升至最高点 C．在第内的加速度大小为 D．在时回到地面 4．如图所示，有一条宽为100m的河道，一小船从岸边的某点渡河，渡河过程中保持船头指向与河岸始终垂直。已知小船在静水中的速度大小为4m/s，水流速度大小为3m/s。下列说法正确的是( ) A．小船渡河过程中的位移大小为100m B．小船渡河的时间是25s C．小船在河水中航行的轨迹是曲线 D．小船在河水中的速度是7m/s 5．图甲为某款可折叠晾衣架，图乙为其结构简图，等长的细杆中部通过铰链连接，可绕铰链转动。晾衣架展开时，两细杆和竖直方向的夹角相等，若将晾衣架折叠起来，让端点沿着地面以相等的速率向中间匀速靠拢，则铰链上移的速率( ) A．一直减小 B．一直增大 C．先减小后增大 D．先增大后减小 6．将同一小球从同一高度以不同水平初速度v1、v2（v1＞v2）水平抛出，忽略空气阻力，下列说法正确的是( ) A．小球的落地时间t1＞t2 B．小球的水平位移x1＞x2 C．小球落地时的竖直分速度vy1＞vy2 D．小球落地时的合速度大小v1合＝v2合 7．在一次用高压水枪灭火的过程中，消防员同时启动了多个喷水口进行灭火。有甲、乙靠在一起的高压水枪，它们喷出的水在空中运动的轨迹曲线如图所示，已知两曲线在同一竖直面内，甲乙两处灭火点离地面高度相同，忽略空气阻力，则( ) A．甲、乙水枪喷出的水初速度相等 B．甲、乙水枪喷出的水在整个过程速度变化量相同 C．乙水枪喷出的水在空中运动的时间较长 D．甲水枪喷出的水在最高点的速度较大 8．投掷出的铅球，由于受到与速度方向相反的空气阻力的影响，实际轨迹是一条“弹道曲线”。如图所示，O点为发射点，b点为轨迹的最高点，a、c为运动过程中距地面等高的两点，则铅球( ) A．在b点时的加速度等于重力加速度g B．在b点时速度沿水平方向 C．在a点时的合力与速度反向 D．经过a点时的速率与c点相等 二、多选题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9．如图为冬奥会上安置在比赛场地外侧的高速轨道摄像机系统，当运动员加速通过弯道（可视为圆弧）时，摄像机与运动员保持同步运动以获得高清视频。下列说法正确的是( ) A．摄像机所受合外力的大致方向为 B．摄像机线速度比运动员在弯道上运动的线速度大 C．摄像机角速度比运动员在弯道上运动的角速度小 D．摄像机向心加速度比运动员在弯道上运动的向心加速度小 10．一物体做平抛运动，抛出后经过时间到达P点，再经过时间到达Q点，已知P、Q两点的水平距离为x，竖直距离为y。忽略空气阻力，下列说法正确的是( ) A．物体的水平初速度 B．P点的竖直分速度 C．从抛出到P点的竖直位移y1与从P到Q的竖直位移y2之比为 D．若t1＝t2，则从P到Q的竖直位移y2是从抛出到P点竖直位移y1的3倍 三、非选择题：本题共5小题，共58分。考生根据要求做答 11．(10分) 小明用如图甲所示的装置“研究平抛运动及其特点”，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。 (1)他观察到的现象是：小球A、B （填“同时”或“先后”）落地； (2)让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间 （填“变长”“不变”或“变短”）； (3)上述现象说明：平抛运动的时间与 大小无关，平抛运动的竖直分运动是 运动； (4)然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点（0，0），结合试验中重锤方向确定坐标系，丙图中小方格的边长均为0.05m，g取10m/s2，则小球运动中水平分速度的大小为 m/s。 12．(6分) 在“探究平抛运动的特点”实验中，某学习小组用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 (1)下列实验条件必须满足的有_____；（多选，填写正确答案标号） A．斜槽轨道光滑 B．斜槽轨道末段水平 C．每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球 D．图中挡板每次必须等间距下移 (2)如图乙所示，在描出的轨迹上取三点，和的水平间距相等且均为，竖直间距分别是和，若点是抛出点，，取，则钢球平抛的初速度大小为 （结果保留2位有效数字） (3)如图乙所示，若点不是抛出点，以点为坐标原点，沿水平和竖直方向建立平面直角坐标系，在描出的轨迹上取三点，和的水平间距相等且均为，竖直间距和，取。则抛出点的坐标为 （已知轴、轴坐标单位均为）。 13．(12分) 如图所示，一辆小汽车从点由静止开始以加速度水平向左做匀加速直线运动，运动到点时小汽车的速度为，此时绳子与水平面的夹角为，绳的长度为。已知绳子另一端所系重物的质量为，忽略滑轮和绳子的质量及摩擦。求： (1)重物此时的速度。 (2)绳子此时受到的拉力。 14．(14分) 如图甲是一幅名为“打水漂儿”的画，画中是很多人儿时玩过的一种游戏：在河岸边将小石片水平抛出，石片碰到水面时并不会直接沉入水中，而是擦着水面再次弹起飞行，跳跃数次后沉入水中。如图乙所示，现有一人在池塘边距水面高度为处，将一小石片以初速度水平抛出，若小石片每次与水面接触后，竖直方向的分速度反向，大小变为接触前的，水平方向的分速度方向不变，大小变为接触前的，空气阻力及小石片与水面接触的时间可忽略不计，重力加速度。求： (1)小石片第一次接触水面前瞬间的速度v； (2)小石片从抛出到第二次与水面接触所经历的时间t； (3)小石片从抛出到第二次与水面接触时与抛出点间的水平距离x。 15．(16分) 如图甲所示，“天鲲号”不仅是我国疏浚装备制造技术的巅峰之作，更是综合国力提升的重要象征。不计空气阻力，“天鲲号”在吹沙填海工程中喷出的泥沙的运动可视为斜上抛运动，以排泥管口为坐标原点，建立图乙所示坐标系。排泥管口的仰角为，距海面的高度，泥沙喷出的初速度大小为，在排泥过程中“天鲲号”始终保持静止。重力加速度为。求： (1)喷出的泥沙相对于海平面的最大高度； (2)泥沙从排泥管口喷出到落至海平面所用的时间； (3)喷出的泥沙在空中运动的轨迹方程。 第五章 抛体运动 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D C B A B B B AB CD 1．D 解析：曲线运动中，物体运动的轨迹夹在速度方向与所受合力方向之间，且合力指向轨迹的凹侧面。故选D。 2．D 解析：A．觞有水平方向的分速度，不可能沿着运动轨迹4垂直靠岸，故A错误； BC．垂直河岸方向，风力越大，运动到越快，觞靠岸的速度越大，所用时间越少，故BC错误； D．有风力，觞的合力不为0，则速度方向一定时刻改变，故D正确。故选D。 3．C 解析：A．无人机水平方向和竖直方向的初速度均为零，故无人机的初速度为零，又因为在0~1s时间内无人机水平方向和竖直方向均做匀加速直线运动，故水平方向和竖直方向的加速度不变，故无人机的加速度不变，即在0~1s时间内无人机做初速度为零的匀加速直线运动，故A错误； BD．由题图乙可知，在时间内，无人机一直向上运动，时，无人机竖直方向的速度为零，上升至最高点，故BD错误； C．在第内，无人机水平方向加速度为零，竖直方向加速度大小 故无人机的加速度大小为，故C正确。故选C。 4．B 解析：ABD．根据分运动和合运动的等时性，小船渡河的时间为 小船在河水中的速度为 小船渡河过程中的位移大小为 故AD错误，B正确； C．两个不在同一条直线上的匀速直线运动的合运动为匀速直线运动，故C错误。故选B。 5．A 解析：如图所示 两点的速率和铰链上移的速率关系为 即 端点以相等的速率向中间匀速靠拢，减小，铰链上移的速率一直减小。故选A。 6．B 解析：A．平抛运动竖直方向上是自由落体运动，由，可知平抛运动的落地时间仅由竖直方向的高度决定，两球高度相同，故，故A错误； B．水平位移，因且，故，故B正确； C．竖直分速度，由于高度相同，故，故C错误； D．合速度，因且相同，故，故D错误。故选B。 7．B 解析：A．令喷出水的初速度与水平方向夹角为，到达最高点过程，斜抛运动竖直方向做竖直上抛运动，利用逆向思维有 解得 根据图示可知，竖直方向高度相等，甲喷出的初速度与水平方向夹角大一些，则乙水枪喷出的水初速度较大，故A错误； BC．斜抛运动竖直方向做竖直上抛运动，根据图示可知，高度相等，利用逆向思维有 根据对称性可知，上升与下降时间相等，两水枪喷出的水在空中运动的时间相同； 根据动量定理有 可知甲、乙水枪喷出的水在整个过程速度变化量相同，故B错误，C正确； D．斜抛运动水平方向做匀速直线运动，则水在最高点的速度 结合上述可知，甲喷水速度小于乙喷水速度，甲喷出的初速度与水平方向夹角大一些，则甲水枪喷出的水在最高点的速度较小，故D错误。故选B。 8．B 解析：AB．b点为轨迹的最高点，铅球具有水平方向的速度。在b点，铅球受重力，产生竖直向下的加速度g，受水平向左的空气阻力，产生水平加速度，合加速度是重力加速度与水平加速度的矢量和，根据平行四边形定则，合加速度大小 故A错误，B正确； C．在a点，铅球受竖直向下的重力和与速度方向相反的空气阻力，合力是二者的矢量和，合力方向指向轨迹内侧，与速度方向夹角大于90°，并非反向，故C错误； D．a、c两点等高，从a点到c点，重力做功为0，空气阻力始终与运动方向相反，空气阻力做负功，根据动能定理可知a点动能大于c点动能，可得a点速率比c点大，故D错误。 故选B。 9．AB 解析：A．运动员加速通过弯道，则摄像机也要加速通过弯道，则合力的方向指向轨迹的凹侧且与速度的夹角为锐角，则摄像机所受合外力的大致方向为F1，故A正确； BC．摄像机与运动员保持同步运动，则角速度相同，摄像机转动半径较大，根据v=ωr可知，线速度较大，故B正确，C错误； D．根据圆周运动向心加速度的公式a=rω2可知，摄像机向心加速度比运动员的向心加速度更大，故D错误。故选AB。 10．CD 解析：A．平抛运动水平方向为匀速直线运动，速度恒为；物体的水平初速度为，故A错误； B．竖直方向为自由落体运动，点实际的竖直分速度应为 从到的竖直位移 根据选项计算得P点的竖直分速度，故B错误； C．竖直位移之比为，故C正确； D．当时，总时间为。从抛出到P点竖直位移 从P到Q的竖直位移 是的3倍，故D正确。故选CD。 11．（10分） 同时 不变 初速度 自由落体 1.5 解析：(1)[1]他观察到的现象是：小球A、B同时落地； (2)[2]让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间不变； (3)[3][4]上述现象说明：平抛运动的时间与初速度大小无关，平抛运动的竖直分运动是自由落体运动； (4)[5]根据得 解得 小球运动中水平分速度的大小为 12．（6分）(1)BC (2)2.0 (3) 解析：（1）AC.为了保证每次钢球抛出的速度相同，每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球但斜槽轨道不需要光滑，A错误，C正确； B.为了保证钢球抛出时的速度处于水平方向，斜槽轨道末段需要调节水平，B正确； D.挡板只要能记录下钢球在不同高度时的不同位置，故图中挡板每次不需要等间距下移，D错误。 故选BC。 （2）钢球做平抛运动，在竖直方向有 代入数据解得 在水平方向有 代入数据解得 （3）钢球做平抛运动，在竖直方向有 代入数据解得 在水平方向有 代入数据解得 根据匀变速直线运动一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，点在竖直方向的分速度为 所以钢球从抛出点到点的运动时间为 钢球从抛出点到点的水平距离为 钢球从抛出点到点的竖直距离为 所以抛出点的坐标为， 抛出点的坐标为。 13．（12分）(1) (2) 解析：（1）将小汽车的速度分解为沿绳方向的分速度 垂直于绳方向的分速度 则重物的速度为 （2）小汽车垂直于绳方向的转动速度的大小变化，会产生垂直于绳方向（即垂直于半径方向）的切向加速度 而转动速度方向的变化，会产生沿绳方向（即沿半径方向）、指向滑轮的向心加速度 另外，小汽车沿绳方向的分速度的大小变化产生的加速度（方向沿斜绳向沿竖直绳向上）的大小相等，这是因为它们沿绳方向的速度大小时刻相等。可见，将小汽车的加速度分解为垂直于斜绳方向和沿斜绳方向的分量和，根据以上对小汽车和重物运动关系的深度分析可知，是由于车沿斜绳方向的分速度（等于重物的速度）的大小变化产生的加速度（大小等于重物的加速度，方向沿斜绳向下）和绕滑轮转动产生的沿斜绳指向滑轮的向心加速度的矢量和 即 则有 由牛顿第二定律可得 联立解得绳子拉力 14．（14分）(1) (2) (3) 解析：（1）小石片第一次抛出做平抛运动， 联立解得， 小石片第一次接触水面前瞬间的速度 （2）小石片第一次弹起时竖直方向的速度 小石片从第一次弹起到第二次碰撞水面的时间 小石片从抛出后到第二次与水面接触所经历的时间 （3）小石片第一次弹起时水平方向的速度 小石片第二次接触水面处与抛出点的水平距离 15．（16分）(1) (2) (3) 解析：（1）喷出的泥沙做斜上抛运动，抛出时在竖直方向的分速度为 竖直方向做竖直上抛运动，由运动学知识可知喷出的泥沙上升的最大高度为 所以喷出的泥沙相对于海平面的最大高度为 （2）由运动学知识可知泥沙上升过程的时间为 泥沙下落过程在竖直方向做自由落体运动，由运动学知识有 解得泥沙下落过程的时间为 则泥沙从排泥管口喷出到落至海平面所用的时间为 （3）喷出的泥沙在水平方向做匀速直线运动，其速度为 所以时间内水平方向的位移为 竖直方向做竖直上抛运动，时间内竖直方向的位移为 联立解得喷出的泥沙在空中运动的轨迹方程为 第4页，共8页 ( 第 1 页 共 9 页 )高中物理 学科网（北京）股份有限公司 $